Creep Behaviours of 9% Ni Alloy

Ni 합금강의 크리프 거동

Purpose: To observe the high temperature creep test and the fracture surface of the samples of 9% Ni alloy steel generally used for all kinds of mahine parts and predict the durability of that by determining a constant of C with a Larson-Miller variable. Methods: The equipment of this test was made into lever-beam style designed by Andrade and F. Garofalo et al.. The condition of creep test was set under 16 kinds of conditions after fixing 4 kinds of temperature condition and 4 kinds of stress condition to check how it effects the samples. Results: The temperature of creep test was increased, the stress index (n) of creep deformation was gradually decreased from 3.97 to 3.55. The activation energy of creep deformation was decreased from 90.39 to 83.64 kcal/mol when the stress was increased. A constant of C value by calculation of larson-Miller variable was about 22 and if temperature for use is suggested, the durability could be calculated. Conclusions: By analyzing the fracture phenomenon and suggesting the observation result of the fracture surface of the samples and creep test of 9% Ni alloy steel, the basic design data for the practical use of accessories in the field of equipment could be constructed and used to predict the durability of the equipment.

목적: 각종 기계 부품에 주로 사용되는 9% Ni 합금강의 고온 크리프 시험과 그 시편들의 파단면을 관찰하고 Larson-Miller 변수를 적용하여 상수 C값을 결정하여 합금강의 수명을 예측하는데 있다. 방법: 본 시험의 장치는 Andrade와 F. Garofalo 등이 고안한 레버-빔 형으로 제작되었고, 크리프시험 설정조건은 시험편에 미치는 영향을 알아보기 위하여 4가지의 온도조건과 4가지 응력조건을 설정하여 16가지의 조건 하에서 시험을 실시하였다. 결과: 크리프 시험온도가 증가함에 따라 크리프 변형에 따른 응력의 멱지수(n)는 3.97에서 3.55로 점진적으로 감소하는 경향을 보였다. 크리프 변형의 활성화에너지는 응력이 증가함에 따라 90.39에서 83.64 kcal/mol로 점진적으로 감소하였다. Larson-Miller 변수의 계산에 의한 상수 C값은 약 22로 계산되었으며, 사용온도가 제시되면 그 수명을 예측할 수 있다. 파단면의 SEM 측정결과 저온과 고온의 경우는 입내파단에 의한 취성파괴 현상이 나타났으며, 중간정도 온도영역에서는 입계파단에 의한 연성파괴현상이 나타났으며, 일부에서는 딤풀현상도 나타났다. 결론: 9% Ni 합금강에 대한 고온 크리프시험과 그 시편들의 파단면을 관찰한 결과를 제시하여 그 파괴현상을 분석함으로써 설비분야의 부품활용에 대한 기초설계 자료를 구축하여 장비의 수명예측에 유용하게 응용될 수 있다.